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成果描述：電子、汽車、化工、冶金等工業(yè)企業(yè)每年要排放大量的氟磷砷廢水。眾所周知，過量的氟將引起“氟骨癥”；磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因之一；而砷是強(qiáng)致癌物質(zhì)，被列為第一類重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的環(huán)境污染物。此外，我國(guó)許多地區(qū)作為飲用水的地下水中其氟磷砷也嚴(yán)重超標(biāo)，如果直接飲用將嚴(yán)重危害人們的身體健康。 本技術(shù)以制革廠的邊角料制取膠原纖維，將具有強(qiáng)配位結(jié)合能力的無毒金屬離子固載在膠原纖維上制備新型吸附材料，該吸附材料將對(duì)氟磷砷等無機(jī)陰離子等具有較強(qiáng)的吸附能力(見下表)。該吸附材料不僅可用于氟磷砷等無機(jī)陰離子的吸附，而且可用于水體中染料、有機(jī)物及微生物的吸附。此外，由于該吸附材料為纖維狀，吸附是在材料的表面進(jìn)行，因此該類吸附材料的吸附和解吸速度快。該吸附材料可生物降解，對(duì)環(huán)境無污染。 該技術(shù)已獲得兩項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利(A、膠原纖維固載金屬離子吸附材料及其制備方法和用途，專利號(hào)：ZL2004100401450；B、膠原纖維固載金屬離子吸附材料對(duì)蛋白質(zhì)的吸附分離，專利號(hào)：ZL200610021271.0)。市場(chǎng)前景分析：主要用于廢水中氟磷砷等無機(jī)陰離子、染料、表面活性劑等的吸附去除。該類廢水約占整個(gè)廢水量的15-20%，市場(chǎng)需求很大。與同類成果相比的優(yōu)勢(shì)分析：與傳統(tǒng)吸附劑相比，具有吸附容量大、吸附速度快的優(yōu)點(diǎn)。噸水處理成本降低50%左右。國(guó)際先進(jìn)。

在微波能場(chǎng)內(nèi)，反應(yīng)物料在傳送帶上受連續(xù)微波輻射，噴射垂直氣流透過傳 送帶網(wǎng)面作氣流增效，使反應(yīng)物料進(jìn)行固相合成反應(yīng)的方法。本裝置包括帶有多個(gè)微波源的一個(gè)反應(yīng)腔體，內(nèi)置作水平機(jī)械運(yùn)動(dòng)承載反應(yīng)物料的傳送帶，氣流經(jīng)傳送帶網(wǎng)面進(jìn)入反應(yīng)腔，對(duì)反應(yīng)物料進(jìn)行垂直氣流增效和連續(xù)微波輻射固相合成反應(yīng)，由排氣孔回收氣體。本裝置能夠使微波均勻地輻射到反應(yīng)物，防止副產(chǎn)物強(qiáng)酸及局部積熱造成的焦化反應(yīng)，使常規(guī)微波條件下難以實(shí)現(xiàn)的反應(yīng)得以完成，降低能量成本，并加快反應(yīng)速度、提高產(chǎn)物純度與微波合成效率。 

煤口附近由于煤量大，易造成低溫缺氧，使折出的揮發(fā)分和細(xì)煤粒不能完全燃燒，從該處逸離爐膛面，降低了燃燒效率。針對(duì)給煤口處煤粒濃度大而又缺氧的情況，可在給煤處復(fù)合煤炭助燃固硫除灰劑。它的作用是顯著降低煤炭燃燒著火溫度，增加了此處氧氣的濃度，有利于揮發(fā)分和細(xì)煤粉的燃燒，提高燃燒速度和完全度，改善煤炭燃燒時(shí)生成淤渣的分散性，減少降低燃燒室壁、鍋爐壁等處的結(jié)疤和腐蝕，從而提高了燃燒和傳熱效率，可使煙氣揮發(fā)物和飛灰含碳量大幅度降低，達(dá)到節(jié)煤效果。為了減少飛灰造成的不完全燃燒，可采用二次風(fēng)組織懸浮物的燃燒。它的作用是加強(qiáng)懸浮內(nèi)空氣與煙氣混合及擾動(dòng)，同時(shí)增長(zhǎng)細(xì)煤粉在爐內(nèi)停留的時(shí)間。 技術(shù)說明： 多功能煤炭助燃固硫除灰劑是我們科研人員研制近兩年而篩選出的一種高科技產(chǎn)品。實(shí)踐證明，該燃燒促進(jìn)劑是一種領(lǐng)先于國(guó)內(nèi)外的高科技產(chǎn)品。 其主要理化指標(biāo)為： 1．顏色及狀態(tài)：淺灰色固體粉末 2．穩(wěn)定性：常溫下保存二年 3．腐蝕銅片實(shí)驗(yàn)：合格 該燃燒促進(jìn)劑質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)： 1．A鹽不小于75％ 2．B鹽不小于5％ 3．促進(jìn)劑不小20％ 性能特點(diǎn)： 1．促進(jìn)燃燒完全度，提高燃燒效率，降低煤耗，促進(jìn)煤炭燃燒速度和燃燒完全度，提高燃燒和傳熱效率，節(jié)煤率在8-12％。 2．降低和阻止腐蝕 降低和阻止低溫硫腐蝕和高溫釩腐蝕對(duì)設(shè)備的損壞，形成比較疏松的積灰，除灰比較容易，減少鍋爐大修周期。 3．減小鍋爐差壓升高，鍋爐差壓比不添加本劑者小30mmH2O柱。 4．降低排放煙塵濃度80％和降低NOX、CO2、SO2排放量，顯著改善對(duì)環(huán)境污染。 其主要優(yōu)點(diǎn)為： 1）添加量少，節(jié)煤率高，具有良好的性能價(jià)格比 煤炭助燃固硫除灰劑使用時(shí)按質(zhì)量比4‰直接加入到煤炭中，其平均節(jié)煤率高達(dá)8-12％，即每噸煤炭加入4公斤添加劑，可節(jié)煤80-120 公斤。如果煤炭固硫除灰劑按5元/公斤銷售，煤炭市場(chǎng)價(jià)格近300元/噸計(jì)算，則投入20元，可節(jié)約價(jià)值4-6元的煤炭。 2）煤炭助燃固硫除灰劑使用直觀效果 l  保持燃燒室清潔，避免堵塞。 l  提高燃燒速度和完全度，降低排放煙塵濃度，減少對(duì)環(huán)境污染。 l  避免和克服鍋爐設(shè)備低溫和高溫腐蝕，結(jié)疤，形成爐渣疏松，易于除去。

電子、汽車、化工、冶金等工業(yè)企業(yè)每年要排放大量的氟磷砷廢水。眾所周知，過量的氟將引起“氟骨癥”；磷是導(dǎo)致水體富營(yíng)養(yǎng)化的主要原因之一；而砷是強(qiáng)致癌物質(zhì)，被列為第一類重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的環(huán)境污染物。此外，我國(guó)許多地區(qū)作為飲用水的地下水中其氟磷砷也嚴(yán)重超標(biāo)，如果直接飲用將嚴(yán)重危害人們的身體健康。 本技術(shù)以制革廠的邊角料制取膠原纖維，將具有強(qiáng)配位結(jié)合能力的無毒金屬離子固載在膠原纖維上制備新型吸附材料，該吸附材料將對(duì)氟磷砷等無機(jī)陰離子等具有較強(qiáng)的吸附能力(見下表)。該吸附材料不僅可用于氟磷砷等無機(jī)陰離子的吸附，而且可用于水體中染料、有機(jī)物及微生物的吸附。此外，由于該吸附材料為纖維狀，吸附是在材料的表面進(jìn)行，因此該類吸附材料的吸附和解吸速度快。該吸附材料可生物降解，對(duì)環(huán)境無污染。 該技術(shù)已獲得兩項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利(A、膠原纖維固載金屬離子吸附材料及其制備方法和用途，專利號(hào)：ZL2004100401450；B、膠原纖維固載金屬離子吸附材料對(duì)蛋白質(zhì)的吸附分離，專利號(hào)：ZL200610021271.0)。

團(tuán)隊(duì)介紹： “鏈固”數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)團(tuán)隊(duì)依托西安電子科技大學(xué)網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院，學(xué)院為中央網(wǎng)絡(luò)安全與信息化領(lǐng)導(dǎo)小組成立之后全國(guó)第一個(gè)獨(dú)立運(yùn)行的網(wǎng)絡(luò)與信息安全學(xué)院，2017 年以總成績(jī)排名第一的成績(jī)獲得了由中央網(wǎng)信辦和教育部聯(lián)合評(píng)選的“國(guó)家一流網(wǎng)絡(luò)安全學(xué)院建設(shè)項(xiàng)目示范高校”稱號(hào)，2021 年獲評(píng)國(guó)家網(wǎng)絡(luò)安全先進(jìn)集體。學(xué)院同時(shí)建有大數(shù)據(jù)安全教育部工程研究中心、陜西省網(wǎng)絡(luò)與系統(tǒng)安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室等重要的科研平臺(tái)。 項(xiàng)目概況 （一）項(xiàng)目背景 隨著云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代信息技術(shù)快速發(fā)展，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，數(shù)據(jù)資源成為了關(guān)鍵生產(chǎn)要素，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)發(fā)展的 “新能源”。數(shù)據(jù)中心建設(shè)已成為大勢(shì)所趨，世界主要國(guó)家和企業(yè)紛紛開啟數(shù)字化轉(zhuǎn)型之路。 數(shù)據(jù)安全關(guān)系國(guó)家安全。數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、管理、加工的基礎(chǔ)和支撐軟件，其安全性與高效性對(duì)發(fā)展數(shù)據(jù)中心等新型基礎(chǔ)假設(shè)，探索以數(shù)據(jù)為關(guān)鍵要素的新增長(zhǎng)方式具有重大意義，是數(shù)字經(jīng)濟(jì)國(guó)家戰(zhàn)略的重要支撐。然而，當(dāng)前數(shù)據(jù)庫(kù)存在的數(shù)據(jù)難以確權(quán)，儲(chǔ)存單點(diǎn)失效，數(shù)據(jù)難以共享，數(shù)據(jù)容易造假，難以操作溯源，數(shù)據(jù)易篡改等問題。項(xiàng)目組采用 “區(qū)塊鏈+傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)”雙層架構(gòu)作為突破口，設(shè)計(jì)開發(fā)的自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的 “鏈固”區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，搶先進(jìn)入該領(lǐng)域，相關(guān)技術(shù)填補(bǔ)了該領(lǐng)域的空白，符合國(guó)家的戰(zhàn)略需求，在政務(wù)、公安、機(jī)要、金融、醫(yī)療等領(lǐng)域應(yīng)用前景。 （二）項(xiàng)目簡(jiǎn)介 “鏈固”區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，采用基于分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的“區(qū)塊鏈+傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)”的雙層架構(gòu)、基于 Raft 和可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)的安全高效共識(shí)協(xié)議、基于共識(shí)機(jī)制的節(jié)點(diǎn)間數(shù)據(jù)互檢以及基于滑動(dòng)窗口的區(qū)塊數(shù)據(jù)保存機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了兼顧安全和效率的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，提供了可信的數(shù)據(jù)服務(wù)，支撐數(shù)據(jù)進(jìn)入資本市場(chǎng)，賦能數(shù)字經(jīng)濟(jì)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)上核心算法全部做到自主可控，密碼學(xué)相關(guān)算法全面采用國(guó)密算法，支持國(guó)產(chǎn)CPU FT-2000 系列在內(nèi)的多款 CPU，支持國(guó)產(chǎn)操作系統(tǒng)銀河麒麟、中標(biāo)麒麟在內(nèi)的多款操作系統(tǒng)。項(xiàng)目已成功應(yīng)用于中電福富審計(jì)系統(tǒng)和中國(guó)航天科技集團(tuán)第九研究院 771所的“云腦”項(xiàng)目。 （三）關(guān)鍵技術(shù) 本項(xiàng)目圍繞區(qū)塊鏈和數(shù)據(jù)庫(kù)安全和效率進(jìn)行研究，突破了如下四項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)： 1.設(shè)計(jì)了基于分布式對(duì)等網(wǎng)絡(luò)的雙層數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，解決了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)系統(tǒng)存在單點(diǎn)失效的問題，建立了基于B+樹高效的索引結(jié)構(gòu)，突破了傳統(tǒng)區(qū)塊鏈架構(gòu)查詢性能低下的瓶頸。 2.提出了基于Raft和可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)的安全高效共識(shí)協(xié)議，實(shí)現(xiàn)了不完全可信環(huán)境下分布式數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)記賬節(jié)點(diǎn)的高效安全選取，滿足了海量數(shù)據(jù)高并發(fā)業(yè)務(wù)對(duì)數(shù)據(jù)高效安全同步的需求。 3.提出了基于共識(shí)機(jī)制的高效數(shù)據(jù)自檢和互檢協(xié)議，通過雙層數(shù)據(jù)庫(kù)架構(gòu)中頂層和底層的相互聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)周期性的防篡改檢查和錯(cuò)誤修復(fù)，滿足了企業(yè)對(duì)敏感數(shù)據(jù)可信存儲(chǔ)的需求。 4.提出了模塊化可配置的系統(tǒng)架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能的可定制和可擴(kuò)展，滿足不同業(yè)務(wù)場(chǎng)景差異性的安全需求，降低了企業(yè)在實(shí)際部署過程中的成本。

我國(guó)每年農(nóng)林固廢、城市廚余垃圾等生物質(zhì)固廢中近 60%被焚燒 或隨意處置，嚴(yán)重污染環(huán)境，也是造成霧霾的重要原因之一。南開大 學(xué)生物質(zhì)資源化工程中心多年來致力于以生物質(zhì)固廢為原料生產(chǎn)有 機(jī)肥系列技術(shù)的研究應(yīng)用，獲得了高效降解木質(zhì)纖維素、淀粉、蛋白 質(zhì)、油脂等的細(xì)菌、放線菌和真菌，構(gòu)建了微生物菌種庫(kù)和系列化菌 劑；開發(fā)了可在 5-15 天內(nèi)將生物質(zhì)固廢轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料和富含有益 微生物的生物有機(jī)肥生產(chǎn)工藝及系列化產(chǎn)品；自主設(shè)計(jì)研發(fā)了以布爾瑪金式攪拌裝置為基礎(chǔ)的微生物發(fā)酵裝置，開發(fā)了系列化的微生物好 氧/厭氧發(fā)酵裝置。 本項(xiàng)目已申請(qǐng)國(guó)家專利 50 項(xiàng)，其中授權(quán)發(fā)明專利 10 項(xiàng)、實(shí)用新 型專利 5 項(xiàng)；代表性 SCI 論文 5 篇，出版專譯著 7 部；本項(xiàng)目有關(guān)技 術(shù)已被深圳芭田公司、天津百利陽(yáng)光公司應(yīng)用，近三年產(chǎn)生了顯著的 經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益；本項(xiàng)目已獲得 2017 年中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新 成果一等獎(jiǎng)。

我國(guó)每年農(nóng)林固廢、城市廚余垃圾等生物質(zhì)固廢中近 60%被焚燒或隨意處置，嚴(yán)重污染環(huán)境，也是造成霧霾的重要原因之一。南開大學(xué)生物質(zhì)資源化工程中心多年來致力于以生物質(zhì)固廢為原料生產(chǎn)有機(jī)肥系列技術(shù)的研究應(yīng)用，獲得了高效降解木質(zhì)纖維素、淀粉、蛋白質(zhì)、油脂等的細(xì)菌、放線菌和真菌，構(gòu)建了微生物菌種庫(kù)和系列化菌劑；開發(fā)了可在 5-15 天內(nèi)將生物質(zhì)固廢轉(zhuǎn)化為有機(jī)肥料和富含有益微生物的生物有機(jī)肥生產(chǎn)工藝及系列化產(chǎn)品；自主設(shè)計(jì)研發(fā)了以布爾 瑪金式攪拌裝置為基礎(chǔ)的微生物發(fā)酵裝置，開發(fā)了系列化的微生物好氧/厭氧發(fā)酵裝置。 本項(xiàng)目已申請(qǐng)國(guó)家專利 50 項(xiàng)，其中授權(quán)發(fā)明專利 10 項(xiàng)、實(shí)用新型專利 5 項(xiàng)；代表性 SCI 論文 5 篇，出版專譯著 7 部；本項(xiàng)目有關(guān)技術(shù)已被深圳芭田公司、天津百利陽(yáng)光公司應(yīng)用，近三年產(chǎn)生了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和環(huán)境效益；本項(xiàng)目已獲得 2017 年中國(guó)產(chǎn)學(xué)研合作創(chuàng)新成果一等獎(jiǎng)。

項(xiàng)目背景及主要用途： 有機(jī)固體廢棄物主要包括城市生活垃圾、規(guī)模化養(yǎng)殖場(chǎng)畜禽糞便、秸稈、城 市污泥等。其產(chǎn)生量巨大，且有機(jī)質(zhì)含量高,若直接排放，將對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污 染。對(duì)有機(jī)固體廢棄物的處理迫在眉睫。而厭氧發(fā)酵實(shí)現(xiàn)了有機(jī)固體廢棄物到清 潔能源的轉(zhuǎn)換,符合國(guó)家倡導(dǎo)的廢棄物減量化、資源化、無害化資源化處理的要 求，實(shí)現(xiàn)了環(huán)境與能源雙贏的局面。 技術(shù)原理與工藝流程簡(jiǎn)介： 該技術(shù)采用混合物料厭氧發(fā)酵，對(duì)基質(zhì)性質(zhì)進(jìn)行調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性 154天津大學(xué)科技成果選編 155 和效率，對(duì)有機(jī)固廢進(jìn)行無害化和資源化處理，建立實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警系統(tǒng)，保障 工藝系統(tǒng)安全運(yùn)行。 技術(shù)特點(diǎn)： （1）反應(yīng)裝置停留時(shí)間短 （2）沼氣產(chǎn)量高 （3）充分回收生物質(zhì)能 已有示范工程：市政污泥與餐廚垃圾發(fā)酵示范工程（深圳） 應(yīng)用領(lǐng)域： 該技術(shù)適用于污水處理廠剩余污泥、有機(jī)固體廢棄物、農(nóng)業(yè)廢棄物的處理。 

1 成果簡(jiǎn)介利用水源熱泵實(shí)現(xiàn)污水廠出水中低品位熱能的回收， 并為污泥高溫或中溫厭氧消化供應(yīng)熱源。污水處理廠產(chǎn)生的污泥經(jīng)機(jī)械濃縮至含固率 12%以上，經(jīng)過 60℃水解后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器進(jìn)行高溫厭氧消化，生成沼氣（見圖 1）。沼氣經(jīng)收集后用于烘干污泥。消化后的污泥通過機(jī)械脫水、干化等一系列過程后獲得干化污泥，可用作優(yōu)質(zhì)肥料原料或覆蓋土。該方法及系統(tǒng)可以顯著實(shí)現(xiàn)污泥的穩(wěn)定化和減量化，為污泥后續(xù)的減量化和資源化處置提供基礎(chǔ)，污水廠內(nèi)部水、熱、能的優(yōu)化配置，污水廠整體能耗降低 20%以上，而整體投資也比傳統(tǒng) 的污泥消化+干化節(jié)省 20%以上。 圖 1 工藝流程圖2 應(yīng)用說明工藝采用了污水源熱泵和高固污泥厭氧消化技術(shù)，涉及了清華大學(xué)的 5 項(xiàng)專利技術(shù)。傳統(tǒng)污泥消化（含固率 3-5%） +干化工藝相比，它的優(yōu)點(diǎn)是：消化污泥濃度高，反應(yīng)器體積可以縮短 40%以上；耗熱量減少 40%以上；有機(jī)物降解率較高；適合處理有機(jī)物含量較低的污泥；處理后污泥的衛(wèi)生條件好；操作簡(jiǎn)便，易控制。研究是在 863 課題和科技支撐項(xiàng)目的資助下完成，歷史 6 年。目前在我國(guó)南方的污水廠已經(jīng)完成中試（ 圖 2）。中試系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行取得的主要參數(shù)如下： 進(jìn)泥 VSS/SS=0.57，停留時(shí)間 28d，進(jìn)泥含固率 12%時(shí)，污泥的平均 VSS 去除率達(dá)到48.2%；若將所產(chǎn)沼氣用于污泥干化，可獲得含水率 55%的污泥。  圖 2 建成的中試系統(tǒng)3 應(yīng)用說明有機(jī)物含量 40%以上的污泥以及相似有機(jī)物料的厭氧消化。4 效益分析系統(tǒng)投資（熱泵+污泥消化+干化）大約為 18 萬(wàn)元/噸污泥（ 80%含水率），運(yùn)行費(fèi) 110元/噸污泥（ 80%含水率）左右。5 合作方式技術(shù)轉(zhuǎn)讓或者聯(lián)合推廣。